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普适计算环境下工艺操作流程中的活动识别研究

作　者: 张绍坤
导　师: 卢涛
学　校: 大连理工大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 普适计算 工艺操作流程 活动建模 活动识别
分类号: TP338
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
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内容摘要


随着计算机技术和无线网络的快速发展、传感器与移动设备的广泛应用,计算模式从传统的桌面计算模式发展到普适计算模式,处于这种模式下的用户,能够透明地使用普适计算环境下的各种计算能力和服务资源,所以普适计算环境应该具备获取和处理周围环境及推断与用户活动相关的情境信息的能力。研究表明如果能对用户的动作行为或者从事的活动进行准确地识别,根据识别的活动信息可以为用户提供准确及时的服务信息,有助于用户规范地操作和完成活动。因此活动识别已经成为近年来普适计算领域中的一个重要课题。在活动识别的过程中,根据获取周围环境的变化和用户的动作行为去推断用户的活动是一项有挑战性的工作。本文研究的活动识别是处于工艺操作流程中的规范活动,它是由若干复杂的操作组成、为了达到一定目的或者完成一定任务的复杂的有机活动实体,根据一段时间内的情境变化,识别用户操作的活动信息和用户的异常动作,为用户提供相应的提示和服务。本文结合已有活动识别的相关研究,归纳和总结出活动识别的一般步骤。本文首先提出活动识别的系统框架：情境采集层、情境处理层和情境感知服务层。在情境处理层,包括活动建模和活动识别,其中采用情境推理的方法实现活动识别。为了形式化描述工艺操作流程中活动间相互作用及不同活动的情境信息,在对工艺操作流程结构和活动进行定义后,根据工艺操作流程中活动间的逻辑关系建立活动流程模型,同时使用情境模式和情境演化模式的概念来描述活动和活动不同的状态,以便于准确识别用户的活动和操作活动的异常信息。在活动模型的基础之上,我们提出活动状态可以区分的规则,活动模型若满足活动状态可区分的规则,根据活动模型、已知的活动和活动状态及其某一时刻情境取值,通过相应的识别算法识别当前情境对应的活动信息；对于不满足活动状态可区分规则的活动,根据活动模型和一段时间内情境取值进行匹配,实现活动识别和检测用户在操作过程中的异常动作信息,从而可以帮助用户更好地操作活动。本文通过对具体应用的工艺操作流程进行活动识别,设计活动识别的原型系统,利用计算机实现提出的活动识别算法和原型系统,验证提出的活动识别方法,有效地实现活动识别和监测用户异常操作。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 选题背景  9-11
  1.2 问题的提出  11-12
  1.3 论文的研究意义  12-13
  1.4 论文的研究内容  13-14
  1.5 论文的组织结构  14-15
2 普适计算与活动识别相关研究  15-25
  2.1 普适计算研究现状  15-19
    2.1.1 普适计算的定义及特征  15-16
    2.1.2 普适计算的关键技术  16-19
  2.2 活动识别定义与步骤  19-20
    2.2.1 活动识别的定义  19
    2.2.2 活动识别的步骤  19-20
  2.3 活动识别方法研究综述  20-24
    2.3.1 基于数据来源的活动识别  20-21
    2.3.2 基于方法论的活动识别  21-22
    2.3.3 基于本体论的活动识别  22-24
  2.4 本章小结  24-25
3 工艺操作流程下的活动建模  25-35
  3.1 活动识别的系统框架  25-27
    3.1.1 情境采集层  26
    3.1.2 情境处理层  26-27
    3.1.3 情境感知服务层  27
  3.2 工艺操作流程及活动的定义  27-29
    3.2.1 工艺操作流程的定义  27-28
    3.2.2 活动的定义  28-29
  3.3 工艺操作流程建模  29-32
    3.3.1 工艺操作流程下活动间的关系  29-31
    3.3.2 工艺操作流程模型  31-32
  3.4 活动状态建模  32-34
    3.4.1 情境模式与情境演化模式  32-33
    3.4.2 活动状态模型  33-34
  3.5 本章小结  34-35
4 工艺操作流程中的活动识别  35-44
  4.1 活动识别与情境推理  35-37
  4.2 活动状态区分规则  37-38
  4.3 活动识别方法  38-43
    4.3.1 活动状态可区分的活动识别  38-40
    4.3.2 活动状态不可区分的活动识别  40-43
  4.4 本章小结  43-44
5 案例分析与研究  44-55
  5.1 案例介绍  44
  5.2 活动模型的建立  44-46
    5.2.1 活动流程模型  44-45
    5.2.2 活动状态模型  45-46
  5.3 活动识别的实现  46-54
    5.3.1 功能设计  46-49
    5.3.2 数据库设计  49-51
    5.3.3 算法验证  51-54
  5.4 本章小结  54-55
结论  55-57
参考文献  57-61
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  61-62
致谢  62-63

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 各种电子数字计算机
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